Modelo numérico del comportamiento en fractura de elementos de hormigón reforzado con fibra según su contenido

• Federico Palazón Garrido ^[1] ; Fernando Medina Reguera ^[1] ; Elisa Poveda Bautista ^[2] ; Héctor Cifuentes Bulté ^[1] ; Fernando Medina Encina ^[1]
  1. [1] Universidad de Sevilla

     Universidad de Sevilla

     Sevilla, España

     
  2. [2] Universidad de Castilla-La Mancha

     Universidad de Castilla-La Mancha

     Ciudad Real, España

     
• Localización: VII Congreso Internacional de Estructuras: [resúmenes publicados en la revista Hormigón y Acero (ISSN 0439-5689), v. 68, especial Congreso, junio 2017], 2017, págs. 294-295
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Numerical model of the fracture behavior of steel fiber reinforced concrete regarding the fibre content
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• Resumen

  • El objeto de este estudio es el desarrollo de un modelo numérico para caracterizar el comportamiento en fractura de elementos de hormigón autocompactante reforzados con fibras de acero (SCFRC) y parametrizar dicho modelo en función del contenido en fibras. Se han simulado ensayos a flexión en tres puntos mediante modelos de grieta discreta, en los que se adopta la hipótesis de que una grieta única se propaga en la sección central de la probeta, con el fin de correlacionarlos con datos experimentales disponibles de ensayos realizados a series de probetas con la misma dosificación y diferente contenido en fibra tipo HE 55/35. Así, para modelizar el comportamiento cohesivo del hormigón en tracción se emplean elementos cohesivos unidireccionales con una ley de comportamiento no lineal para representar el ablandamiento en tracción. Las leyes de comportamiento se definen mediante la ley de ablandamiento Tensión-desplazamiento y el área de influencia de cada elemento. Con este modelo se consigue, mediante un proceso de análisis inverso a partir de los resultados experimentales, obtener unas leyes de ablandamiento analíticas y paramétricas. Los ensayos de flexión en tres puntos se llevan a cabo para obtener el valor de energía de fractura (GF) y la curva f-CMOD del hormigón reforzado con fibras. A partir de ésta se determinan los valores de resistencia residual a flexotracción (fRi). Para obtener la correspondencia con los ensayos, se han simulado los resultados correspondientes a un total de cuatro ensayos de energía de fractura sobre probetas prismáticas de 400 × 100 × 100 mm para la amasada de hormigón autocompactante sin adición de fibras. Para las amasadas con adición de fibras, se han simulado los resultados correspondientes a 16 probetas para determinar los valores de resistencia residual a flexotracción, 4 para cada una de los 4 contenidos en fibra estudiados (15, 30, 45 y 60 kg/ m3). El resultado de estas simulaciones es un modelo numérico, capaz de ajustarse a las curvas carga-desplazamiento experimentales, dependiente de los parámetros de fractura (resumidos en la ley de ablandamiento), y estando éstos a su vez relacionados con el contenido en fibras de acero en la probeta. El modelo obtenido puede aplicarse a diferentes geometrías de probeta y al estudio del efecto tamaño.